WO2020013003A1 - 内視鏡用接着剤及びその硬化物、並びに内視鏡及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an endoscope adhesive and a cured product thereof, and an endoscope and a method of manufacturing the same.
- Endoscopes for observing the human body cavity are used repeatedly. Therefore, the flexible tube constituting the insertion portion of the endoscope is cleaned and sterilized with a chemical each time it is used. In particular, when inserted into a site with a high possibility of infection, such as the bronchi, a sterilization level of cleanliness exceeding disinfection is required. Therefore, the endoscope is required to have high durability that can withstand repeated sterilization treatment using hydrogen peroxide plasma or the like.
- the insertion section of the endoscope is inserted into the body cavity through the oral cavity, nasal cavity, and the like.
- an adhesive is mainly used for connecting the members constituting the insertion portion instead of a bulky member such as a screw or a screw.
- Patent Document 1 discloses a main agent containing an epoxy resin selected from a bisphenol A epoxy resin, a bisphenol F epoxy resin, and a phenol novolak epoxy resin, an acrylic rubber, a curing agent containing xylylenediamine, and silica. And an adhesive composition containing an ion exchanger, and an adhesive layer obtained by curing the adhesive composition is excellent even when subjected to a sterilization treatment using hydrogen peroxide plasma. It is described that the adhesive strength is maintained and the appearance is hardly impaired.
- an adhesive is often used in an endoscope in order to fix its constituent members.
- a cured product of the adhesive generally tends to have poor physical or chemical stability. Therefore, in the manufacture of devices that are subjected to high-temperature cleaning or subjected to strong sterilization treatment, such as endoscopes, if an adhesive is used to fix members, the performance of the device is likely to deteriorate due to repeated use. .
- an adhesive is used for bonding an optical member (a lens, a prism, or the like) of an endoscope, optical characteristics that can sufficiently maintain the transparency of the bonded portion are also required. In order to ensure this transparency, it is an important element to increase the compatibility between components constituting the adhesive.
- Patent Literature 1 describes a technique for increasing the durability of an adhesive layer using an epoxy-based adhesive to hydrogen peroxide plasma sterilization. According to this technique, the curing speed and the curing rate are sufficiently increased by reacting an epoxy adhesive in a relatively high temperature range (60 to 135 ° C.), thereby realizing the above sterilization durability.
- a relatively high temperature range 60 to 135 ° C.
- the adhesive used for the manufacture of the endoscope is required to have a property of rapidly curing even in a lower temperature range.
- the curing rate (crosslink density) in a low temperature range is sufficiently increased so as to be hardly deteriorated even when subjected to a sterilization treatment such as hydrogen peroxide plasma.
- the conventional adhesive for endoscopes including the technology described in Patent Document 1 has both the above-mentioned characteristics (quick curing speed in a low temperature range and excellent sterilization durability of a cured product obtained by a low temperature curing reaction). ) Has not been fully satisfied.
- the present invention is an endoscope adhesive suitable for fixing a constituent member of an endoscope, which can be quickly cured even in a low temperature range, and a cured product obtained by this curing reaction is sufficient. It is an object of the present invention to provide an adhesive having excellent transparency and excellent durability against repeated sterilization, and a cured product thereof. It is another object of the present invention to provide an endoscope that does not easily deteriorate in performance even when repeatedly subjected to a sterilization process, and a method for manufacturing the endoscope.
- the present inventors have conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, in an epoxy adhesive, by using a polyamine compound as a curing component to be combined with an epoxy resin as a main component, and further using an alcohol compound in combination, an alcohol compound is used.
- the adhesive shows an excellent curing accelerating action and quickly cures even in a low temperature range.
- the components of the adhesive show good compatibility and the cured product shows sufficient transparency.
- the present invention has been further studied based on these findings, and has been completed.
- An adhesive for an endoscope comprising an epoxy resin containing at least one of a bisphenol A epoxy resin, a bisphenol F epoxy resin and a phenol novolak epoxy resin, a polyamine compound, and an alcohol compound.
- the adhesive for endoscopes of the present invention can be quickly cured even in a low temperature range, and the cured product obtained by this curing reaction shows sufficient transparency and has excellent durability against repeated sterilization. . Further, the cured product of the present invention shows sufficient transparency and is excellent in durability against repeated sterilization. Therefore, the endoscope of the present invention having the cured product as a fixing material for a constituent member has excellent optical performance, and does not easily deteriorate in performance even when repeatedly subjected to sterilization. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of the endoscope of this invention, the endoscope which is excellent in optical performance and which does not easily deteriorate in performance even if it is repeatedly sterilized can be obtained.
- FIG. 1 is an external view illustrating a configuration of an embodiment of an endoscope of the present invention.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of an insertion section of the endoscope illustrated in FIG. 1. It is an external appearance perspective view of the front-end
- FIG. 3 is a partially cutaway partial cross-sectional view of the distal end. Hatching indicating the cross sections of the lens and the prism is omitted.
- the adhesive for an endoscope of the present invention contains (A) an epoxy resin, (B) a polyamine compound, and (C) an alcohol compound,
- the resin includes at least one of a bisphenol A epoxy resin, a bisphenol F epoxy resin, and a phenol novolak epoxy resin.
- the epoxy resin is a main component of the adhesive
- the polyamine compound is a curing component that reacts with the epoxy resin to cure the adhesive.
- the alcohol compound acts as a curing acceleration component for accelerating the above curing reaction.
- the form of the adhesive of the present invention is not limited as long as it contains the above components.
- the endoscope adhesive of the present invention may be in a form containing a mixture of the above components (A) to (C) (one-pack type), and some of the above components (A) to (C) Components (A) to (C) may be contained in a state separated from other components (two-pack type).
- the adhesive for endoscope of the present invention may contain the components (A) to (C) in a state where the components (A) to (C) are separated from each other (three-pack type). ). Any of these forms is included in the adhesive of the present invention.
- the adhesive for endoscopes of the present invention is of a one-component type, or when components which can react with each other even in a two-component type are mixed (for example, when an epoxy resin and a polyamine compound are mixed).
- a low temperature for example, it can be stored at ⁇ 20 ° C. or lower, preferably at ⁇ 30 ° C. or lower, more preferably at ⁇ 40 ° C. or lower, and still more preferably at ⁇ 50 ° C. or lower. Further, it can be stored in a light-shielded state if necessary.
- the adhesive of the present invention includes, for example, a solvent, a plasticizer, an adhesion improver (such as a silane coupling agent), a surfactant, a coloring agent (such as a pigment and a dye), and a weathering agent as long as the effects of the present invention are not impaired.
- an adhesion improver such as a silane coupling agent
- a surfactant such as a coloring agent
- a coloring agent such as a pigment and a dye
- a weathering agent as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the adhesive of the present invention is subjected to a curing reaction in a low temperature range (for example, less than 60 ° C., preferably 0 to 50 ° C.), the obtained cured product has low durability against repeated sterilization treatments such as hydrogen peroxide plasma. Are better.
- the adhesive of the present invention contains an alcohol compound together with a polyamine compound, so that the alcoholic hydroxyl group of the alcohol compound acts on the epoxy group of the epoxy resin to activate the epoxy group.
- the curing reaction with swiftly proceeds, and in the latter stage of the low-temperature curing reaction, the above-described action of the alcohol compound can further promote the curing reaction, and the crosslink density of the obtained cured product can be increased to a high degree. This is considered to be one factor.
- the adhesive of the present invention is used for fixing various members (endoscope constituent members) constituting an endoscope. That is, the adhesive of the present invention is used for bonding an endoscope component to another component of the endoscope, thereby fixing the component of the endoscope to another component of the endoscope.
- the adhesive used for fixing the endoscope constituent members becomes a cured product and forms an adhesive portion of the endoscope.
- the member fixed using the adhesive of the present invention is not particularly limited, and preferably includes a metal member, a glass member, a resin member, and the like.
- the “fixation” of the endoscope constituent member is performed by bonding the endoscope constituent member to another member (support member) constituting the endoscope.
- the support member may be a tube wall or the like of the endoscope or a non-movable member fixed to the tube wall or the like, or a member whose relative position in the endoscope can move like a tube. Is also good.
- the term “fixed” means that the space between the endoscope constituent member and the support member in which the member is incorporated is filled with a cured product of an adhesive, that is, sealing is included. Used for Each component constituting the adhesive of the present invention will be described below.
- the adhesive of the present invention contains an epoxy resin, and the epoxy resin contains at least one of a bisphenol A epoxy resin, a bisphenol F epoxy resin, and a phenol novolak epoxy resin.
- the adhesive of the present invention may contain one type of epoxy resin selected from bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and phenol novolak type epoxy resin, or may contain two or more types thereof.
- the ratio of the total amount of the bisphenol A type epoxy resin, the bisphenol F type epoxy resin and the phenol novolak type epoxy resin to the total amount of the epoxy resin contained in the adhesive of the present invention is preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. Preferably, it is 90% by mass or more.
- the epoxy resin contained in the adhesive of the present invention is at least one of a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin and a phenol novolak type epoxy resin.
- the epoxy equivalent of the epoxy resin contained in the adhesive of the present invention is preferably from 10 to 1,000, more preferably from 50 to 500, further preferably from 80 to 400, and particularly preferably from 100 to 300.
- the epoxy resin contained in the adhesive of the present invention usually has two or more epoxy groups in one molecule.
- the epoxy equivalent is a value obtained by dividing the molecular weight of the epoxy compound by the number of moles of the epoxy group contained in the epoxy compound.
- the bisphenol A type epoxy resin which can be used for the adhesive of the present invention is not particularly limited, and those generally used as a main component of the epoxy adhesive can be widely used.
- Preferred specific examples include bisphenol A diglycidyl ether (jER825, jER828 and jER834 (all trade names), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and bisphenol A propoxylate diglycidyl ether (manufactured by Sigma-Aldrich).
- the bisphenol F-type epoxy resin that can be used for the adhesive of the present invention is not particularly limited, and those generally used as a main component of the epoxy-based adhesive can be widely used.
- Preferred specific examples include bisphenol F diglycidyl ether (trade name: EPICLON830, manufactured by DIC) and 4,4′-methylenebis (N, N-diglycidylaniline).
- the phenol novolak type epoxy resin that can be used in the adhesive of the present invention is not particularly limited, and those generally used as a main component of the epoxy adhesive can be widely used.
- a phenol novolak epoxy resin is sold, for example, by Sigma-Aldrich as product number 406775.
- the content of the epoxy resin contained in the adhesive of the present invention can be 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 75% by mass.
- the adhesive of the present invention contains one or more polyamine compounds.
- the polyamine compound contained in the adhesive of the present invention is a compound having two or more amino groups having active hydrogen in one molecule.
- This polyamine compound preferably has an unsubstituted amino group (—NH 2 ), and more preferably has two or more unsubstituted amino groups.
- This polyamine compound is more preferably a primary polyamine compound (a polyamine compound in which all of the amino groups are unsubstituted amino groups).
- a polyamine compound having a curing action in an epoxy adhesive can be widely used.
- the number of amino groups having active hydrogen in one molecule of the polyamine compound is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 8, still more preferably 2 to 6, further preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 or 3. preferable. Among them, at least one selected from diamine compounds and triamine compounds can be suitably used.
- the active hydrogen equivalent (equivalent of the active hydrogen of the amino group) of the polyamine compound is preferably from 10 to 2,000, more preferably from 20 to 1,000, still more preferably from 30 to 900, still more preferably from 40 to 800, further preferably from 60 to 700. Preferably, 65 to 600 is particularly preferred.
- the active hydrogen equivalent is a value obtained by dividing the molecular weight of the polyamine compound by the number of moles of active hydrogen of the amino group contained in the polyamine compound (meaning the molecular weight per active hydrogen of the amino group in the polyamine compound).
- the molecular weight of the polyamine compound is preferably from 100 to 6000, and more preferably from 100 to 3,000.
- the polyamine compound is a polymer (for example, when it has a polyoxyalkylene group described later)
- the molecular weight is a number average molecular weight.
- the polyamine compound has a form in which two or more amino groups are bonded via a group selected from an aliphatic hydrocarbon group, a cyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups. Is preferred. These groups may have a hetero atom (preferably an oxygen atom) such as an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom between carbon-carbon bonds.
- a hetero atom preferably an oxygen atom
- the polyamine compound gives a cured product more flexibility, and the cured product has more tough physical properties, and therefore preferably has a chain alkylene group or a polyoxyalkylene group in the molecule. It is more preferred to have an oxyalkylene group.
- the polyamine compound having a chain alkylene group is preferably an alkylenediamine compound.
- the polyamine compound having a polyoxyalkylene group is more preferably a polyoxyalkylene diamine compound or a polyoxyalkylene triamine compound.
- the chain alkylene group may be linear or branched, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms.
- alkylene group examples include methylene, ethylene, hexamethylene, 2,4,4-trimethylhexamethylene, 2-methylpentamethylene, and dodecamethylene.
- the alkylene group of the above polyoxyalkylene group may be a linear alkylene group or a branched alkylene group. Further, the alkylene group of the above polyoxyalkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably has 2 to 6 carbon atoms, and still more preferably has 2 to 4 carbon atoms.
- the above polyoxyalkylene group is more preferably a polyoxyethylene group or a polyoxypropylene group.
- the plurality of oxyalkylene groups of the above polyoxyalkylene group may be the same or different.
- the average number of repetitions of the oxyalkylene group contained in the polyoxyalkylene group is preferably from 2 to 1,000, more preferably from 3 to 500. In addition, the average number of repetitions is preferably 2 to 100, more preferably 2 to 50, preferably 2 to 35, and more preferably 2 to 25.
- the number in parentheses is the average number of repeating units in parentheses.
- the polyamine compound can be synthesized by a conventional method. Moreover, you may use a commercial item.
- the content of the polyamine compound can be appropriately set in consideration of the active hydrogen equivalent and the like.
- the amount can be 5 to 300 parts by mass, preferably 10 to 250 parts by mass, more preferably 15 to 220 parts by mass, per 100 parts by mass of the epoxy resin.
- the content of the polyamine compound is preferably 15 to 200 parts by mass, more preferably 15 to 150 parts by mass, and further preferably 15 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. It is also preferable that the amount be 15 to 60 parts by mass.
- the content of the polyamine compound is preferably from 5 to 200 parts by mass, more preferably from 5 to 150 parts by mass, even more preferably from 5 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the epoxy resin. It is also preferable that the amount be 5 to 60 parts by mass.
- the active hydrogen equivalent of the polyamine compound with respect to the epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably used as 0.1 to 1.5, more preferably 0.3 to 1.0, More preferably, it is 0.5 to 1.0.
- the adhesive of the present invention may contain a curing component other than the polyamine compound, and the proportion of the polyamine compound in the curing component is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. It is also preferable that all of the curing components are polyamine compounds.
- various curing agents or curing auxiliaries known as curing components for epoxy adhesives can be used as the curing component. For example, at least one of an acid anhydride compound, an imidazole compound, a phosphorus compound, a thiol compound, a dicyandiamide compound, and a phenol compound can be used in combination with the polyamine compound.
- the adhesive of the present invention contains one or more alcohol compounds.
- the alcohol compound used in the adhesive of the present invention is not particularly limited as long as it has an alcoholic hydroxyl group.
- This alcohol compound may be a primary alcohol, a secondary alcohol, a tertiary alcohol, or a combination thereof.
- the adhesive of the present invention contains at least a primary alcohol (a compound having at least one —CH 2 —OH in a molecule) from the viewpoint of being easily accessible to an epoxy group and more effectively exhibiting a curing acceleration effect. Is preferred.
- the alcohol compound may have a repeating structure such as an oligomer structure or a polymer structure, or may be a low molecular compound having no such structure. Two or more of these alcohol compounds can be used in combination.
- the number of alcoholic hydroxyl groups contained in the alcohol compound used in the adhesive of the present invention may be one or two or more.
- the alcohol compound used in the adhesive of the present invention preferably has a hydroxyl equivalent (equivalent of alcoholic hydroxyl group) of 25 to 150, more preferably 30 to 120, and more preferably 40 to 40, from the viewpoint of further enhancing the curing promoting action. 100 is more preferred.
- the hydroxyl group equivalent is a value obtained by dividing the molecular weight of the alcohol compound by the number of moles of the alcoholic hydroxyl group contained in the alcohol compound (means the molecular weight for one alcoholic hydroxyl group in the alcohol compound).
- the alcohol compound used in the present invention is preferably a polyol compound.
- the molecular weight is preferably 50 or more and 500 or less (preferably less than 500), more preferably 60 or more and less than 500, and even more preferably 70 or more and less than 300. , 80 or more and less than 250 is particularly preferred.
- the amino group of the curing agent can easily approach the epoxy group activated by the alcohol compound, and the cationic polymerization of the epoxy group, which is a side reaction, can be further suppressed.
- the curing reaction with the polyamine compound can be more effectively promoted.
- the molecular weight is in the above range, the volatilization of the alcohol compound can be suppressed, and the solubility in the epoxy resin can be further increased.
- the number average molecular weight is preferably 500 or more and less than 2,000, more preferably 500 or more and less than 15,000, and still more preferably 600 or more and less than 1500.
- the density of the alcoholic hydroxyl group in the composition is increased, the activation of the epoxy group is efficiently generated, and the curing reaction between the epoxy group and the polyamine compound is more effectively promoted.
- the solubility in the epoxy resin can be further increased, and the compatibility with the cured product can be further increased.
- the number average molecular weight is preferably from 2,000 to 100,000 (preferably less than 100,000), more preferably from 3,000 to 100,000 (preferably less than 100,000). 5,000 or more and less than 50,000, more preferably 7000 or more and less than 25,000.
- the amino group of the curing agent can easily approach the epoxy group activated by the alcohol compound, and the cationic polymerization of the epoxy group, which is a side reaction, can be further suppressed.
- the curing reaction with the polyamine compound can be more effectively promoted.
- the solubility in the epoxy resin can be further increased, and the compatibility with the cured product can be further increased.
- the alcohol compound contained in the adhesive of the present invention preferably has a CLogP value of -1.5 to 3.5, and more preferably -0.8 to 3.5. Is preferably -0.5 or more and 2.5 or less, more preferably -0.4 or more and 2.0 or less, and particularly preferably -0.3 or more and 1.4 or less.
- the CLogP of the alcohol compound is a value determined by ChemDraw Ultra 13.0. When the alcohol compound is a compound having no polymer structure, a value obtained by calculating CLogP of the entire structural formula of the compound is used. When the alcohol compound is a compound having a polymer structure, CLogP is determined as follows.
- the alcohol compound preferably has, in the molecule, a group selected from an aliphatic hydrocarbon group, a cyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a heterocyclic group, or a group obtained by combining these groups. These groups may have a hetero atom (preferably an oxygen atom) such as an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom between carbon-carbon bonds.
- the above-mentioned polyamine compound is not included in the alcohol compound. That is, a compound having two or more amino groups having active hydrogen in one molecule is classified as a polyamine compound in the present invention even if it has an alcoholic hydroxyl group.
- the alcohol compound is not a secondary amine compound. Further, it is preferable that the alcohol compound is not a tertiary amine compound. That is, the alcohol compound preferably has no nitrogen atom.
- the content of the alcohol compound can be appropriately set in consideration of the hydroxyl group equivalent and the like.
- the amount can be 1 to 20 parts by mass, preferably 3 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the epoxy resin.
- the cured product of the present invention is a cured product produced by curing the adhesive of the present invention. That is, the cured product of the present invention is used as a member constituting a bonding portion of an endoscope.
- the curing temperature of the adhesive of the present invention is not particularly limited. The curing reaction of the adhesive of the present invention efficiently proceeds even in a low temperature range, and the cured product of the present invention can be obtained.
- the mixing of the components is preferably carried out while removing the air bubbles, and thus is usually carried out under reduced pressure.
- the curing temperature is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, further preferably 60 ° C. or lower, and can be 50 ° C. or lower.
- the curing temperature is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher.
- the curing reaction time can be appropriately set according to the purpose. Usually, a curing reaction is performed for 1.5 to 200 hours to obtain a cured product.
- Endoscope The constituent member of the endoscope of the present invention is fixed by the cured product of the present invention. “The component member is fixed by the cured product of the present invention” means that at least a part of the member constituting the endoscope is fixed to the support member via the cured product of the present invention.
- An electronic endoscope incorporates a flexible tube for an endoscope (hereinafter, the flexible tube for an endoscope may be simply referred to as a "flexible tube”) and is widely used as a medical device.
- the electronic endoscope 2 includes an insertion section 3 inserted into a body cavity, a main body operation section 5 connected to a base end portion of the insertion section 3, a processor device and a light source device. And a universal cord 6 to be connected.
- the insertion section 3 is connected to a flexible tube 3a connected to the main body operation section 5, an angle section 3b connected to the flexible tube 3a, and connected to the distal end thereof, and is mainly made of a metal (for example, stainless steel) member. And a front end 3c.
- An imaging device (not shown) for in-vivo imaging is built in the distal end portion 3c.
- the flexible tube 3a which occupies most of the length of the insertion portion 3, has flexibility over substantially the entire length thereof, and particularly, a portion to be inserted into a body cavity or the like has a more flexible structure.
- a plurality of channels (tubes, not shown) penetrating in the axial direction of the insertion portion 3 are formed on the distal end surface of the distal end portion 3c from the main body operation portion 5.
- the flexible tube 3a in FIG. 1 has a configuration in which a resin layer 15 is coated on the outer peripheral surface of a flexible tube base 14, as shown in FIG. 14a is the distal end side (the distal end portion 3c side), and 14b is the proximal end side (the main body operation unit 5 side).
- the flexible tube substrate 14 is formed by coating a spiral tube 11 formed by spirally winding a metal strip 11a on the innermost side with a tubular mesh body 12 formed by braiding a metal wire. Bases 13 are fitted to both ends, respectively.
- the resin layer 15 is bonded to the flexible tube base 14 via the cured adhesive layer 17.
- the cured adhesive layer 17 can be formed by applying and curing the adhesive of the present invention.
- the cured adhesive layer (adhesive portion) 17 is shown as a layer having a uniform thickness for convenience of illustration, it is not necessarily in this form, and the resin layer 15 and the flexible tube base 14 may be irregularly shaped. And may be interposed between them. Rather, it has almost no thickness, and the resin layer 15 and the flexible tube base material 14 may be bonded in a substantially contacting manner.
- the outer surface of the resin layer 15 is coated with a coating layer 16 containing, for example, fluorine having chemical resistance. It should be noted that the cured adhesive layer 17, the resin layer 15, and the coat layer 16 are drawn thicker than the diameter of the flexible tube base material 14 in order to clearly illustrate the layer structure.
- an illumination window 31, an observation window 32, and a forceps port 33 are formed on the distal end surface of the distal end portion 3c. Further, a nozzle 34 for sending out water and air is formed in order to clean the front end face as required.
- the illumination window 31, the observation window 32, the forceps port 33, and the nozzle 34 are connected to the main body operation unit 5 by channels.
- the distal end portion 3c includes a distal end body 35 made of metal and a distal end cap 36 made of an electrically insulating member.
- An observation unit 43 which is an optical system, is installed in the observation window 32.
- an objective optical system including lenses L1 to L5 is fixed in the lens holder 37 by adhesive cured materials 41 and.
- the cured adhesives 41 and 42 can be formed by applying and curing the adhesive of the present invention.
- A is an air layer.
- a prism 38 is adhered and fixed to the end face of the lens holder 37.
- the optical axis of the objective optical system is bent at a right angle by the prism 38.
- the prism 38 is fixed to the solid-state imaging device 40.
- the solid-state imaging device 40 is fixed to the substrate 39.
- the adhesive of the present invention can be applied to these fixings.
- the method for manufacturing an endoscope of the present invention is not particularly limited as long as it includes fixing the endoscope component using the adhesive of the present invention, and steps other than fixing the endoscope component are usually performed.
- the endoscope of the present invention can be manufactured by employing the manufacturing process described above.
- the material of the fixed endoscope component is not particularly limited, and examples thereof include a resin member, a metal member, and a glass member.
- the endoscope constituent member for example, after each component contained in the adhesive of the present invention is preferably mixed under reduced pressure, the mixture is injected or applied to an application site, and then -10 to 60 ° C (preferably 0 to 60 ° C). By heating at 1.5 ° C.
- the resin member includes, for example, a tube inserted into an insertion portion of the endoscope.
- the resin material constituting the tube include a fluororesin such as Teflon (registered trademark), polysulfone, polyester, polyolefin, and silicone.
- the adhesive of the present invention can be used, for example, for bonding a metal member or a glass member constituting an insertion portion of an endoscope to the tube (fixing the metal member or the glass member to the tube). Further, as described above, it can be used to form the cured adhesive layer 17 in FIG. Further, it can be used for bonding the resin layer 15 and the coat layer 16 in FIG.
- the adhesive of the present invention can be used for finishing and fixing the outer surface of the end portion of the flexible outer tube (resin layer 15) (the end portion on the distal end side (the angle portion 3b side) of the flexible tube 3a).
- the end of the resin layer 15 of the flexible tube 3a is tied from the outside with a thread and fixed to a member inside, and then an adhesive is applied so as to cover the thread and is cured.
- the adhesive of the present invention can be used for bonding between the distal end portion 3c and the angle portion 3b and / or bonding between the insertion portion 3 and the main body operation portion 5.
- the tip portion 3c and the angle portion 3b are bonded using the adhesive of the present invention, and then the bonding portion between the tip portion 3c and the angle portion 3b and the vicinity thereof are tightened with a thread to reinforce the adhesion, and the thread is Apply adhesive to cover and cure.
- the adhesive of the present invention can be used for fixing various tubes inserted into the insertion portion of the endoscope to the distal end portion 3c and / or the main body operation portion 5.
- the adhesive of the present invention is preferably used for sealing the illumination window 31 and the observation window 32 (fixing the glass member) at the distal end portion 3c.
- the adhesive of the present invention can be used for assembling an imaging device incorporated in the distal end portion 3c, bonding components, and fixing members such as sealing of the solid-state imaging device 40.
- the imaging apparatus includes an optical system including a plurality of optical components such as lenses L1 to L5 and a prism 38, and a solid-state such as a CCD (Charge Coupled Device) for photoelectrically converting an optical image formed by the optical system into an image signal. And an imaging element 40.
- the adhesive of the present invention is used to bond optical components such as lenses L1 to L5 and prism 38 made of a material such as glass, and to bond lenses L1 to L5, prism 38 and the like to substrate 39 made of resin or metal.
- the glass member can be fixed and the metal member can be fixed by this bonding.
- the adhesive of the present invention can be used for fixing and sealing the solid-state imaging device 40 and the substrate 39. By this bonding, the metal members constituting the solid-state imaging device, the substrate, and the like can be fixed.
- the method for manufacturing an endoscope of the present invention includes the step of fixing an endoscope constituent member using the adhesive of the present invention.
- the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not construed as being limited by the following examples.
- “Room temperature” means 25 ° C.
- the compounding amount of the component means the compounding amount of the component itself. That is, when the raw material contains a solvent, the amount is the amount excluding the solvent.
- Curing time is less than 6 hours
- D: Curing time is 12 hours or more Result Are shown in the table below.
- the tensile test was performed with the distance between the gripping tools set to 20 mm. Breaking the ratio of the breaking strength of sheet sample (II) to the breaking strength of sheet sample (I) (100 x [breaking strength of sheet sample (II)] / [breaking strength of sheet sample (I)]) As the strength maintenance rate, the sterilization durability was evaluated by applying the following evaluation criteria.
- A-1 Bisphenol A diglycidyl ether (trade name "jER825", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent 170)
- A-2 Bisphenol A diglycidyl ether (trade name “jER828”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent 190)
- A-3 Bisphenol A diglycidyl ether (trade name “jER834”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent 230)
- A-4 Bisphenol F diglycidyl ether (trade name "EPICLON 830", manufactured by DIC, epoxy equivalent 170)
- A-5 Phenol novolak type epoxy resin (epoxy novolak resin) (product number 406775, manufactured by Sigma-Aldrich, epoxy equivalent 170)
- CI-1 Propylene glycol (Tokyo Kasei Kogyo)
- CI-2 1-butanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- CI-3 1-hexanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- CI-4 Ethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry)
- CI-5 1,2-hexanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- CI-6 1,6-hexanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- CI-7 Pentaerythritol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- CI-8 Glycerin (Tokyo Kasei Kogyo)
- CI-9 2,2-diethyl-1,3-propanediol (man
- X-1 Dicyandiamide (Tokyo Kasei Kogyo)
- X-3 2-ethyl-4-methylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- X-4 Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (trade name: Karenz MT, manufactured by Showa Denko KK)
- X-5 Triphenylphosphine (Tokyo Kasei Kogyo)
- X-6 N, N, N ', N'-tetramethyl-1,6-hexanediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
- X-7 1-methyl-3-nitroguanidine (manufactured
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Abstract
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含むエポキシ樹脂と、ポリアミン化合物と、アルコール化合物とを含む内視鏡用接着剤、その硬化物。この硬化物が固定された内視鏡及びその製造方法。
Description
本発明は、内視鏡用接着剤及びその硬化物、並びに内視鏡及びその製造方法に関する。
人体の体腔内を観察するための内視鏡は繰り返し使用される。そのため、内視鏡の挿入部を構成する可撓管は使用のたびに洗浄され、また薬品を用いて消毒される。特に気管支等の感染可能性の高い部位に挿入する場合には、消毒を越える滅菌レベルの清浄性が求められる。したがって、内視鏡には、過酸化水素プラズマ等による滅菌処理の繰り返しにも耐える高度な耐久性が求められる。
内視鏡の挿入部は、口腔、鼻腔等を通して体腔内に挿入される。挿入時における患者の異物感及び痛みを軽減するため、内視鏡の挿入部をより細径化することが望まれる。そのため、挿入部を構成する部材の結合には、ネジ、ビス等の嵩張る部材に代えて、主として接着剤が用いられている。
接着剤のなかでもエポキシ系接着剤は作業性に優れ、また硬化物の接着性、電気特性、耐熱性、耐湿性等にも優れる。そのため、エポキシ系接着剤は種々の分野において使用されており、内視鏡の構成部材の固定に用いることも検討されている。
例えば特許文献1には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂から選択されるエポキシ樹脂とアクリルゴムとを含む主剤と、キシリレンジアミンを含む硬化剤と、シリカを含む充填剤と、イオン交換体とを含有する接着剤組成物が記載され、この接着剤組成物を硬化してなる接着剤層が、過酸化水素プラズマによる滅菌処理に付しても優れた接着強度を維持し、また外観も損なわれにくいことが記載されている。
例えば特許文献1には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂から選択されるエポキシ樹脂とアクリルゴムとを含む主剤と、キシリレンジアミンを含む硬化剤と、シリカを含む充填剤と、イオン交換体とを含有する接着剤組成物が記載され、この接着剤組成物を硬化してなる接着剤層が、過酸化水素プラズマによる滅菌処理に付しても優れた接着強度を維持し、また外観も損なわれにくいことが記載されている。
上記のように、内視鏡には、その構成部材を固定するために接着剤が多用される。しかし、接着剤の硬化物は一般に、物理的ないし化学的安定性に劣る傾向にある。したがって、内視鏡のように、高温洗浄に付されたり、強力な滅菌処理に付されたりする機器の製造において、部材の固定に接着剤を用いると、繰り返し使用により機器の性能低下を生じやすい。
また、接着剤を内視鏡の光学部材(レンズ、プリズム等)の接着に用いた場合には、接着部分の透明性を十分に維持できる光学特性も求められる。この透明性を確保するには、接着剤を構成する成分同士の相溶性を高めることが重要な要素となる。
また、接着剤を内視鏡の光学部材(レンズ、プリズム等)の接着に用いた場合には、接着部分の透明性を十分に維持できる光学特性も求められる。この透明性を確保するには、接着剤を構成する成分同士の相溶性を高めることが重要な要素となる。
特許文献1には、上記の通り、エポキシ系接着剤を用いた接着層の、過酸化水素プラズマ滅菌処理に対する耐久性を高める技術が記載されている。この技術では、エポキシ系接着剤を比較的高温域(60~135℃)で反応させることにより硬化速度と硬化率を十分に高めて、上記の滅菌耐久性を実現している。
しかし、精密な医療機器である内視鏡の製造では、接着剤を高温域で硬化反応させた場合、構成部材(精密機器)に不具合を生じることが懸念される。そのため、内視鏡の製造に用いる接着剤には、より低温域においても素早く硬化する特性が求められる。また、低温域における硬化率(架橋密度)も十分に高めて、過酸化水素プラズマ等の滅菌処理に付しても劣化しにくい特性とすることが求められる。しかしながら、上記特許文献1記載の技術をはじめ従来の内視鏡用接着剤は、上記の特性(低温域における素早い硬化速度と、低温硬化反応により得られる硬化物の優れた滅菌処理耐久性の両立)を十分に満足するには至っていない。
しかし、精密な医療機器である内視鏡の製造では、接着剤を高温域で硬化反応させた場合、構成部材(精密機器)に不具合を生じることが懸念される。そのため、内視鏡の製造に用いる接着剤には、より低温域においても素早く硬化する特性が求められる。また、低温域における硬化率(架橋密度)も十分に高めて、過酸化水素プラズマ等の滅菌処理に付しても劣化しにくい特性とすることが求められる。しかしながら、上記特許文献1記載の技術をはじめ従来の内視鏡用接着剤は、上記の特性(低温域における素早い硬化速度と、低温硬化反応により得られる硬化物の優れた滅菌処理耐久性の両立)を十分に満足するには至っていない。
本発明は、内視鏡の構成部材を固定するのに好適な内視鏡用接着剤であって、低温域においても素早く硬化させることができ、また、この硬化反応により得られる硬化物が十分な透明性を有し、滅菌処理の繰り返しに対する耐久性にも優れる接着剤、及びその硬化物を提供することを課題とする。また、本発明は、繰り返し滅菌処理に付されても性能の低下を生じにくい内視鏡及びその製造方法を提供することを課題とする。
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、エポキシ系接着剤において、主剤のエポキシ樹脂と組合せる硬化成分としてポリアミン化合物を用い、さらにアルコール化合物を組合せて用いることにより、アルコール化合物が優れた硬化促進作用を示して低温域においても接着剤が素早く硬化すること、また、接着剤の成分同士が良好な相溶性を示し硬化物が十分な透明性を示すこと、さらに、この硬化物は過酸化水素プラズマ等の滅菌処理に繰り返し付しても劣化しにくいことを見い出した。本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ね、完成されるに至ったものである。
上記の課題は以下の手段により解決された。
〔1〕
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含むエポキシ樹脂と、ポリアミン化合物と、アルコール化合物とを含む、内視鏡用接着剤。
〔2〕
上記アルコール化合物の水酸基当量が25~150である、〔1〕に記載の内視鏡用接着剤。
〔3〕
上記アルコール化合物の分子量が50~500である、〔1〕又は〔2〕に記載の内視鏡用接着剤。
〔4〕
上記アルコール化合物がポリマーであり、上記アルコール化合物の数平均分子量が2000~100000である、〔1〕又は〔2〕に記載の内視鏡用接着剤。
〔5〕
上記アルコール化合物のCLogPの値が-1.5~3.5である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔6〕
上記アルコール化合物がポリオール化合物である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔7〕
上記ポリアミン化合物の活性水素当量が10~2000である、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔8〕
上記ポリアミン化合物がポリオキシアルキレン構造を有する、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔9〕
上記エポキシ樹脂の含有量100質量部に対し、上記ポリアミン化合物の含有量が5~60質量部、上記アルコール化合物の含有量が1~20質量部である、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔10〕
〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤を硬化してなる硬化物。
〔11〕
〔10〕に記載の硬化物により構成部材が固定された内視鏡。
〔12〕
〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤を用いて構成部材を固定することを含む、内視鏡の製造方法。
〔1〕
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含むエポキシ樹脂と、ポリアミン化合物と、アルコール化合物とを含む、内視鏡用接着剤。
〔2〕
上記アルコール化合物の水酸基当量が25~150である、〔1〕に記載の内視鏡用接着剤。
〔3〕
上記アルコール化合物の分子量が50~500である、〔1〕又は〔2〕に記載の内視鏡用接着剤。
〔4〕
上記アルコール化合物がポリマーであり、上記アルコール化合物の数平均分子量が2000~100000である、〔1〕又は〔2〕に記載の内視鏡用接着剤。
〔5〕
上記アルコール化合物のCLogPの値が-1.5~3.5である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔6〕
上記アルコール化合物がポリオール化合物である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔7〕
上記ポリアミン化合物の活性水素当量が10~2000である、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔8〕
上記ポリアミン化合物がポリオキシアルキレン構造を有する、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔9〕
上記エポキシ樹脂の含有量100質量部に対し、上記ポリアミン化合物の含有量が5~60質量部、上記アルコール化合物の含有量が1~20質量部である、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤。
〔10〕
〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤を硬化してなる硬化物。
〔11〕
〔10〕に記載の硬化物により構成部材が固定された内視鏡。
〔12〕
〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の内視鏡用接着剤を用いて構成部材を固定することを含む、内視鏡の製造方法。
本発明の説明において「~」とは、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明の内視鏡用接着剤は、低温域においても素早く硬化させることができ、また、この硬化反応により得られる硬化物は十分な透明性を示し、滅菌処理の繰り返しに対する耐久性にも優れる。また、本発明の硬化物は、十分な透明性を示し、滅菌処理の繰り返しに対する耐久性にも優れる。したがって、この硬化物を構成部材の固定化材として有する本発明の内視鏡は、光学性能に優れ、また、繰り返し滅菌処理に付されても性能の低下を生じにくい。本発明の内視鏡の製造方法によれば、光学性能に優れ、また、繰り返し滅菌処理に付されても性能の劣化を生じにくい内視鏡を得ることができる。
[内視鏡用接着剤]
本発明の内視鏡用接着剤の好ましい実施形態について説明する。
本発明の内視鏡用接着剤の好ましい実施形態について説明する。
本発明の内視鏡用接着剤(以下、「本発明の接着剤」とも称す。)は、(A)エポキシ樹脂と、(B)ポリアミン化合物と、(C)アルコール化合物とを含み、上記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含む。
上記エポキシ樹脂は接着剤の主剤であり、ポリアミン化合物はエポキシ樹脂と反応して接着剤を硬化させる硬化成分である。また、アルコール化合物は上記の硬化反応を促進する硬化促進成分として作用する。
上記エポキシ樹脂は接着剤の主剤であり、ポリアミン化合物はエポキシ樹脂と反応して接着剤を硬化させる硬化成分である。また、アルコール化合物は上記の硬化反応を促進する硬化促進成分として作用する。
本発明の接着剤は、上記各成分を含んでいれば、その形態は制限されない。例えば、本発明の内視鏡用接着剤は上記成分(A)~(C)の混合物を含有する形態でもよく(1液型)、上記成分(A)~(C)の一部の成分が他の成分とより分けられた状態で、成分(A)~(C)を含んでいてもよい(2液型)。また、本発明の内視鏡用接着剤は、成分(A)~(C)の各々が互いにより分けられた状態で、成分(A)~(C)を含んでいてもよい(3液型)。これらのいずれの形態も本発明の接着剤に包含される。
本明細書において接着剤中における各成分の含有量を説明したり、本発明において接着剤中における各成分の含有量を規定したりする場合、2液型又は3液型の形態においては、使用時の成分(A)~(C)の混合を、混合物中において各成分が上記の所望の含有量を満たすように行うことを意味する。すなわち、2液型又は3液型の形態において、成分がより分けられた状態においては、成分(A)~(C)の各含有量は、本明細書で説明された含有量、あるいは本発明で規定する含有量を満たしている必要はない。つまり、2液型又は3液型の形態においては、使用時に成分(A)~(C)を混合した時点において、本明細書で説明された含有量、あるいは本発明で規定する含有量を満たすことを意味する。
本明細書において接着剤中における各成分の含有量を説明したり、本発明において接着剤中における各成分の含有量を規定したりする場合、2液型又は3液型の形態においては、使用時の成分(A)~(C)の混合を、混合物中において各成分が上記の所望の含有量を満たすように行うことを意味する。すなわち、2液型又は3液型の形態において、成分がより分けられた状態においては、成分(A)~(C)の各含有量は、本明細書で説明された含有量、あるいは本発明で規定する含有量を満たしている必要はない。つまり、2液型又は3液型の形態においては、使用時に成分(A)~(C)を混合した時点において、本明細書で説明された含有量、あるいは本発明で規定する含有量を満たすことを意味する。
本発明の内視鏡用接着剤が1液型の場合、及び2液型等でも互いに反応し得る成分が混合されている場合(例えば、エポキシ樹脂とポリアミン化合物とが混合されている場合)には、成分同士の反応を生じずに又は十分に抑制して各成分が安定に維持された状態を保つため、上記接着剤が反応を事実上生じないレベルまで低温で保存することが好ましい。例えば、-20℃以下で保存することができ、好ましくは-30℃以下、より好ましくは-40℃以下、さらに好ましくは-50℃以下で保存する。また、必要により遮光して保存することができる。
本発明の接着剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、溶媒、可塑剤、密着向上剤(シランカップリング剤等)、界面活性剤、着色剤(顔料、染料等)、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、離型剤、導電剤、粘度調節剤、充填剤(シリカ、炭酸カルシウム等)、チキソ性付与剤、希釈剤、及び難燃剤等を含むことができる。
本発明の接着剤は、低温域(例えば60℃未満、好ましくは0~50℃)で硬化反応させた場合でも、得られる硬化物は、過酸化水素プラズマ等の滅菌処理の繰り返しに対する耐久性に優れている。この理由は定かではないが次のように推定される。
すなわち、本発明の接着剤はポリアミン化合物とともにアルコール化合物を含有することにより、アルコール化合物のアルコール性水酸基がエポキシ樹脂のエポキシ基に作用してエポキシ基を活性化し、低温域においてもエポキシ樹脂とポリアミン化合物との硬化反応が素早く進行すること、また、この低温硬化反応の反応後期においてもアルコール化合物の上記作用により硬化反応をさらに進めることができ、得られる硬化物の架橋密度が高度に高められることなどが一因と考えられる。
すなわち、本発明の接着剤はポリアミン化合物とともにアルコール化合物を含有することにより、アルコール化合物のアルコール性水酸基がエポキシ樹脂のエポキシ基に作用してエポキシ基を活性化し、低温域においてもエポキシ樹脂とポリアミン化合物との硬化反応が素早く進行すること、また、この低温硬化反応の反応後期においてもアルコール化合物の上記作用により硬化反応をさらに進めることができ、得られる硬化物の架橋密度が高度に高められることなどが一因と考えられる。
本発明の接着剤は、内視鏡を構成する各種の部材(内視鏡構成部材)を固定するために用いられる。すなわち、本発明の接着剤は、内視鏡構成部材を内視鏡の別の構成部材と接着し、これにより内視鏡の構成部材を内視鏡の別の構成部材に固定するために用いられる。内視鏡構成部材の固定に用いた接着剤は硬化物となって内視鏡の接着部を構成する。
本発明の接着剤を用いて固定される部材に特に制限はなく、好ましくは金属部材、ガラス部材、樹脂部材等を挙げることができる。内視鏡構成部材の「固定」は、内視鏡構成部材を、内視鏡を構成する別の部材(支持部材)と接着することにより行われる。なお、支持部材は内視鏡の管壁等又は管壁等に固定された非可動部材であってもよく、チューブのように内視鏡内における相対的な位置が移動しうる部材であってもよい。また、本発明において「固定」との用語は、内視鏡構成部材と、この部材が組み込まれる支持部材との間の空間を接着剤の硬化物で埋めること、すなわち封止することを含む意味に用いる。
本発明の接着剤を構成する各成分について以下に説明する。
本発明の接着剤を用いて固定される部材に特に制限はなく、好ましくは金属部材、ガラス部材、樹脂部材等を挙げることができる。内視鏡構成部材の「固定」は、内視鏡構成部材を、内視鏡を構成する別の部材(支持部材)と接着することにより行われる。なお、支持部材は内視鏡の管壁等又は管壁等に固定された非可動部材であってもよく、チューブのように内視鏡内における相対的な位置が移動しうる部材であってもよい。また、本発明において「固定」との用語は、内視鏡構成部材と、この部材が組み込まれる支持部材との間の空間を接着剤の硬化物で埋めること、すなわち封止することを含む意味に用いる。
本発明の接着剤を構成する各成分について以下に説明する。
<(A)エポキシ樹脂>
本発明の接着剤はエポキシ樹脂を含み、このエポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含む。本発明の接着剤は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂から選ばれるエポキシ樹脂を1種含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂の総量に占める、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の総量の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。より好ましくは、本発明の接着剤に含まれる上記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種である。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量は、10~1000が好ましく50~500がより好ましく、80~400がさらに好ましく、100~300が特に好ましい。本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂は、通常は1分子中にエポキシ基を2つ以上有する。
エポキシ当量は、エポキシ化合物の分子量を、エポキシ化合物が有するエポキシ基のモル数で除した値である。
本発明の接着剤はエポキシ樹脂を含み、このエポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含む。本発明の接着剤は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂から選ばれるエポキシ樹脂を1種含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂の総量に占める、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の総量の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。より好ましくは、本発明の接着剤に含まれる上記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種である。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量は、10~1000が好ましく50~500がより好ましく、80~400がさらに好ましく、100~300が特に好ましい。本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂は、通常は1分子中にエポキシ基を2つ以上有する。
エポキシ当量は、エポキシ化合物の分子量を、エポキシ化合物が有するエポキシ基のモル数で除した値である。
本発明の接着剤に用い得るビスフェノールA型エポキシ樹脂は特に制限されず、エポキシ系接着剤の主剤として一般的に用いられるものを広く用いることができる。好ましい具体例として、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(jER825、jER828及びjER834(いずれも商品名)、三菱化学社製)及びビスフェノールAプロポキシレートジグリシジルエーテル(シグマアルドリッチ社製)が挙げられる。
本発明の接着剤に用い得るビスフェノールF型エポキシ樹脂は特に制限されず、エポキシ系接着剤の主剤として一般的に用いられるものを広く用いることができる。好ましい具体例として、ビスフェノールFジグリシジルエーテル(商品名:EPICLON830、DIC社製)及び4,4'-メチレンビス(N,N-ジグリシジルアニリン)が挙げられる。
本発明の接着剤に用い得るフェノールノボラック型エポキシ樹脂は特に制限されず、エポキシ系接着剤の主剤として一般的に用いられるものを広く用いることができる。このようなフェノールノボラック型エポキシ樹脂は、例えば、シグマアルドリッチ社から製品番号406775として販売されている。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂の含有量は、5~90質量%とすることができ、10~75質量%がより好ましい。
<(B)ポリアミン化合物>
本発明の接着剤は、1種又は2種以上のポリアミン化合物を含有する。本発明の接着剤に含まれるポリアミン化合物は、活性水素を有するアミノ基を1分子中に2つ以上有する化合物である。このポリアミン化合物は無置換のアミノ基(-NH2)を有することが好ましく、無置換のアミノ基を2つ以上有することがより好ましい。このポリアミン化合物は、さらに好ましくは第一級ポリアミン化合物(アミノ基のすべてが無置換のアミノ基であるポリアミン化合物)である。本発明の接着剤は、エポキシ系接着剤において硬化作用を示すポリアミン化合物を広く用いることができる。
上記ポリアミン化合物1分子が有する、活性水素を有するアミノ基の数は、2~10が好ましく、2~8がより好ましく、2~6がさらに好ましく、2~4がさらに好ましく、2又は3が特に好ましい。なかでもジアミン化合物及びトリアミン化合物から選ばれる少なくとも1種を好適に用いることができる。
上記ポリアミン化合物の活性水素当量(アミノ基が有する活性水素の当量)は10~2000が好ましく、20~1000がより好ましく、30~900がさらに好ましく、40~800がさらに好ましく、60~700がさらに好ましく、65~600が特に好ましい。
活性水素当量は、ポリアミン化合物の分子量を、ポリアミン化合物が有するアミノ基の活性水素のモル数で除した値である(ポリアミン化合物におけるアミノ基の活性水素1つ当たりの分子量を意味する)。
本発明の接着剤は、1種又は2種以上のポリアミン化合物を含有する。本発明の接着剤に含まれるポリアミン化合物は、活性水素を有するアミノ基を1分子中に2つ以上有する化合物である。このポリアミン化合物は無置換のアミノ基(-NH2)を有することが好ましく、無置換のアミノ基を2つ以上有することがより好ましい。このポリアミン化合物は、さらに好ましくは第一級ポリアミン化合物(アミノ基のすべてが無置換のアミノ基であるポリアミン化合物)である。本発明の接着剤は、エポキシ系接着剤において硬化作用を示すポリアミン化合物を広く用いることができる。
上記ポリアミン化合物1分子が有する、活性水素を有するアミノ基の数は、2~10が好ましく、2~8がより好ましく、2~6がさらに好ましく、2~4がさらに好ましく、2又は3が特に好ましい。なかでもジアミン化合物及びトリアミン化合物から選ばれる少なくとも1種を好適に用いることができる。
上記ポリアミン化合物の活性水素当量(アミノ基が有する活性水素の当量)は10~2000が好ましく、20~1000がより好ましく、30~900がさらに好ましく、40~800がさらに好ましく、60~700がさらに好ましく、65~600が特に好ましい。
活性水素当量は、ポリアミン化合物の分子量を、ポリアミン化合物が有するアミノ基の活性水素のモル数で除した値である(ポリアミン化合物におけるアミノ基の活性水素1つ当たりの分子量を意味する)。
上記ポリアミン化合物の分子量は100~6000が好ましく、100~3000がより好ましい。ポリアミン化合物がポリマーである場合(例えば後述のポリオキシアルキレン基を有する場合)には、上記分子量は数平均分子量である。
上記ポリアミン化合物は、2つ以上のアミノ基が、脂肪族炭化水素基、環式炭化水素基芳香族炭化水素基及びヘテロ環基から選ばれる基、又はこれらを組み合わせた基を介して結合した形態が好ましい。これらの基は、炭素-炭素結合の間に酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を有してもよい。
なかでも上記ポリアミン化合物は、硬化物に対して、より柔軟性を与え、硬化物がより強靭な物性となることから、分子中に鎖状アルキレン基又はポリオキシアルキレン基を有することが好ましく、ポリオキシアルキレン基を有することがより好ましい。
鎖状アルキレン基を有するポリアミン化合物は、アルキレンジアミン化合物であることが好ましい。ポリオキシアルキレン基を有するポリアミン化合物は、ポリオキシアルキレンジアミン化合物、又はポリオキシアルキレントリアミン化合物であることがより好ましい。
上記の鎖状アルキレン基は直鎖でも分岐を有してもよく、炭素数は、1~20が好ましく、5~12がより好ましい。アルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、ヘキサメチレン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレン、2-メチルペンタメチレン及びドデカメチレンが挙げられる。
上記のポリオキシアルキレン基のアルキレン基は、直鎖アルキレン基でもよく、分岐を有するアルキレン基でもよい。また、上記のポリオキシアルキレン基のアルキレン基は、炭素数が1~10が好ましく、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。
上記のポリオキシアルキレン基は、より好ましくは、ポリオキシエチレン基、又はポリオキシプロピレン基である。
上記のポリオキシアルキレン基が有する複数のオキシアルキレン基は、互いに同一でもよく、異なってもよい。また、上記のポリオキシアルキレン基が有するオキシアルキレン基の平均繰り返し数は、2~1000が好ましく、3~500がより好ましい。また、この平均繰り返し数は、2~100であることも好ましく、2~50であることも好ましく、2~35であることも好ましく、2~25であることも好ましい。
なお、上記のポリオキシアルキレン基が有するオキシアルキレン基の平均繰り返し数は、複数の異なるオキシアルキレン基を有する場合、各オキシアルキレン基の平均繰り返し数の合計である。例えば、下記B-12の平均繰り返し数は、2+9+2=13であり、下記B-15の平均繰り返し数は、2+2+2=6である。
鎖状アルキレン基を有するポリアミン化合物は、アルキレンジアミン化合物であることが好ましい。ポリオキシアルキレン基を有するポリアミン化合物は、ポリオキシアルキレンジアミン化合物、又はポリオキシアルキレントリアミン化合物であることがより好ましい。
上記の鎖状アルキレン基は直鎖でも分岐を有してもよく、炭素数は、1~20が好ましく、5~12がより好ましい。アルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、ヘキサメチレン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレン、2-メチルペンタメチレン及びドデカメチレンが挙げられる。
上記のポリオキシアルキレン基のアルキレン基は、直鎖アルキレン基でもよく、分岐を有するアルキレン基でもよい。また、上記のポリオキシアルキレン基のアルキレン基は、炭素数が1~10が好ましく、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。
上記のポリオキシアルキレン基は、より好ましくは、ポリオキシエチレン基、又はポリオキシプロピレン基である。
上記のポリオキシアルキレン基が有する複数のオキシアルキレン基は、互いに同一でもよく、異なってもよい。また、上記のポリオキシアルキレン基が有するオキシアルキレン基の平均繰り返し数は、2~1000が好ましく、3~500がより好ましい。また、この平均繰り返し数は、2~100であることも好ましく、2~50であることも好ましく、2~35であることも好ましく、2~25であることも好ましい。
なお、上記のポリオキシアルキレン基が有するオキシアルキレン基の平均繰り返し数は、複数の異なるオキシアルキレン基を有する場合、各オキシアルキレン基の平均繰り返し数の合計である。例えば、下記B-12の平均繰り返し数は、2+9+2=13であり、下記B-15の平均繰り返し数は、2+2+2=6である。
本発明に用い得るポリアミン化合物の好ましい具体例を以下に示す。括弧に付した数は括弧内の繰り返し単位の平均繰り返し数である。
ポリアミン化合物は常法により合成することができる。また、市販品を用いてもよい。
本発明の接着剤において、上記ポリアミン化合物の含有量は、活性水素当量等を考慮して適宜に設定することができる。例えば、エポキシ樹脂100質量部に対し、5~300質量部とすることができ、10~250質量部がより好ましく、15~220質量部がさらに好ましい。また、エポキシ樹脂100質量部に対し、上記ポリアミン化合物の含有量を15~200質量部とすることも好ましく、15~150質量部とすることも好ましく、15~100質量部とすることも好ましく、15~60質量部とすることも好ましい。
また、エポキシ樹脂100質量部に対し、上記ポリアミン化合物の含有量を5~200質量部とすることも好ましく、5~150質量部とすることも好ましく、5~100質量部とすることも好ましく、5~60質量部とすることも好ましい。
また、エポキシ樹脂のエポキシ当量に対するポリアミン化合物の活性水素当量(活性水素当量/エポキシ当量)を0.1~1.5として用いることが好ましく、0.3~1.0とすることがより好ましく、0.5~1.0とすることがさらに好ましい。
また、エポキシ樹脂100質量部に対し、上記ポリアミン化合物の含有量を5~200質量部とすることも好ましく、5~150質量部とすることも好ましく、5~100質量部とすることも好ましく、5~60質量部とすることも好ましい。
また、エポキシ樹脂のエポキシ当量に対するポリアミン化合物の活性水素当量(活性水素当量/エポキシ当量)を0.1~1.5として用いることが好ましく、0.3~1.0とすることがより好ましく、0.5~1.0とすることがさらに好ましい。
本発明の接着剤は、ポリアミン化合物以外の硬化成分を含有してもよく、硬化成分に占めるポリアミン化合物の割合は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。また、硬化成分のすべてがポリアミン化合物であることも好ましい。本発明の接着剤がポリアミン化合物以外の硬化成分を含む場合、この硬化成分として、エポキシ系接着剤の硬化成分として知られている種々の硬化剤ないし硬化助剤を用いることができる。例えば、酸無水物系化合物、イミダゾール系化合物、リン系化合物、チオール系化合物、ジシアンジアミド系化合物及びフェノール系化合物の少なくとも1種を、ポリアミン化合物と併用することができる。
<(C)アルコール化合物>
本発明の接着剤は、1種又は2種以上のアルコール化合物を含有する。本発明の接着剤に用いるアルコール化合物は、アルコール性水酸基を有する化合物であれば特に制限されない。このアルコール化合物は、第一級アルコールでもよく、第二級アルコールでもよく、第三級アルコールでもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。エポキシ基と接近しやすく、硬化促進作用をより効果的に発現する観点から、本発明の接着剤は少なくとも第一級アルコール(分子中に少なくとも1つの-CH2-OHを有する化合物)を含むことが好ましい。
上記アルコール化合物はオリゴマー構造又はポリマー構造のように繰り返し構造を有してもよく、また、このような構造を有しない低分子化合物であってもよい。これらのアルコール化合物の2種以上を併用することもできる。
本発明の接着剤は、1種又は2種以上のアルコール化合物を含有する。本発明の接着剤に用いるアルコール化合物は、アルコール性水酸基を有する化合物であれば特に制限されない。このアルコール化合物は、第一級アルコールでもよく、第二級アルコールでもよく、第三級アルコールでもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。エポキシ基と接近しやすく、硬化促進作用をより効果的に発現する観点から、本発明の接着剤は少なくとも第一級アルコール(分子中に少なくとも1つの-CH2-OHを有する化合物)を含むことが好ましい。
上記アルコール化合物はオリゴマー構造又はポリマー構造のように繰り返し構造を有してもよく、また、このような構造を有しない低分子化合物であってもよい。これらのアルコール化合物の2種以上を併用することもできる。
本発明の接着剤に用いるアルコール化合物が有するアルコール性水酸基の数は、1つでもよく、2つ以上でもよい。なかでも本発明の接着剤に用いるアルコール化合物は、硬化促進作用をより高める観点から、水酸基当量(アルコール性水酸基の当量)が25~150であることが好ましく、30~120がより好ましく、40~100がさらに好ましい。水酸基当量は、アルコール化合物の分子量を、アルコール化合物が有するアルコール性水酸基のモル数で除した値である(アルコール化合物におけるアルコール性水酸基1つに対する分子量を意味する)。
本発明に用いるアルコール化合物はポリオール化合物であることが好ましい。
本発明に用いるアルコール化合物はポリオール化合物であることが好ましい。
本発明の接着剤に含まれるアルコール化合物が上記の低分子化合物である場合、分子量は50以上500以下(好ましくは500未満)が好ましく、60以上500未満がより好ましく、70以上300未満がさらに好ましく、80以上250未満が特に好ましい。このような分子量範囲とすることにより、アルコール化合物によって活性化されたエポキシ基に硬化剤のアミノ基が接近しやすくなり、副反応であるエポキシ基のカチオン重合をより抑えることができ、エポキシ基とポリアミン化合物との硬化反応をより効果的に促進することができる。また、上記分子量範囲とすることにより、アルコール化合物の揮発を抑え、またエポキシ樹脂に対する溶解性をより高めることができる。
本発明の接着剤に含まれるアルコール化合物がオリゴマー構造を有する化合物である場合、数平均分子量は500以上2000未満が好ましく、500以上15000未満がより好ましく、600以上1500未満がさらに好ましい。このような分子量範囲とすることにより、組成物中のアルコール性水酸基の密度がより高まりエポキシ基の活性化が効率的に生じ、エポキシ基とポリアミン化合物との硬化反応をより効果的に促進することができる。また、上記分子量範囲とすることにより、エポキシ樹脂に対する溶解性をより高めることができ、硬化物との相溶性もより高めることができる。
本発明の接着剤に含まれるアルコール化合物がポリマー構造を有する化合物である場合、数平均分子量は2000以上100000以下(好ましくは100000未満)が好ましく、3000以上100000以下(好ましくは100000未満)がより好ましく、5000以上50000未満がさらに好ましく、7000以上25000未満が特に好ましい。このような分子量範囲とすることにより、アルコール化合物によって活性化されたエポキシ基に硬化剤のアミノ基が接近しやすくなり、副反応であるエポキシ基のカチオン重合をより抑えることができ、エポキシ基とポリアミン化合物との硬化反応をより効果的に促進することができる。また、上記分子量範囲とすることにより、エポキシ樹脂に対する溶解性をより高めることができ、硬化物との相溶性もより高めることができる。
本発明の接着剤に含まれるアルコール化合物は、エポキシ樹脂との相溶性の観点から、CLogPの値が-1.5以上3.5以下であることが好ましく、-0.8以上3.5以下であることが好ましく、-0.5以上2.5以下がより好ましく、-0.4以上2.0以下がさらに好ましく、-0.3以上1.4以下が特に好ましい。
アルコール化合物のCLogPは、ChemDraw Ultra 13.0によって決定される値である。アルコール化合物がポリマー構造を有しない化合物である場合、この化合物の構造式全体のCLogPを計算した値を用いる。また、アルコール化合物がポリマー構造を有する化合物である場合は次のようにCLogPを決定する。
(単独重合体の場合)
繰り返し単位の構造式のCLogPを計算した値を用いる。この計算において、連結部分は水素原子に置き換える。
(共重合体の場合)
各共重合成分(単量体成分)について、構造式のCLogPを計算し、得られたCLogPの値に各共重合成分の共重合モル比(0越え1未満の数)を乗じる。得られた値(共重合成分のCLogP値×この共重合成分の共重合比)の総和を、共重合体のCLogPの値とする。
アルコール化合物のCLogPは、ChemDraw Ultra 13.0によって決定される値である。アルコール化合物がポリマー構造を有しない化合物である場合、この化合物の構造式全体のCLogPを計算した値を用いる。また、アルコール化合物がポリマー構造を有する化合物である場合は次のようにCLogPを決定する。
(単独重合体の場合)
繰り返し単位の構造式のCLogPを計算した値を用いる。この計算において、連結部分は水素原子に置き換える。
(共重合体の場合)
各共重合成分(単量体成分)について、構造式のCLogPを計算し、得られたCLogPの値に各共重合成分の共重合モル比(0越え1未満の数)を乗じる。得られた値(共重合成分のCLogP値×この共重合成分の共重合比)の総和を、共重合体のCLogPの値とする。
上記アルコール化合物は、分子中に脂肪族炭化水素基、環式炭化水素基芳香族炭化水素基及びヘテロ環基から選ばれる基、又はこれらを組み合わせた基を有することが好ましい。これらの基は、炭素-炭素結合の間に酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を有してもよい。
本発明において、アルコール化合物には上述したポリアミン化合物は含まれない。つまり、活性水素を有するアミノ基を1分子中に2つ以上有する化合物は、アルコール性水酸基を有していても、本発明ではポリアミン化合物に分類する。
上記アルコール化合物は第二級アミン化合物ではないことが好ましい。また、上記アルコール化合物は、第三級アミン化合物ではないことが好ましい。すなわち、上記アルコール化合物は窒素原子を有しないことが好ましい。
本発明において、アルコール化合物には上述したポリアミン化合物は含まれない。つまり、活性水素を有するアミノ基を1分子中に2つ以上有する化合物は、アルコール性水酸基を有していても、本発明ではポリアミン化合物に分類する。
上記アルコール化合物は第二級アミン化合物ではないことが好ましい。また、上記アルコール化合物は、第三級アミン化合物ではないことが好ましい。すなわち、上記アルコール化合物は窒素原子を有しないことが好ましい。
上記アルコール化合物の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
上記構造式の括弧に付した数値は平均繰り返し数である。
本発明の接着剤において、上記アルコール化合物の含有量は、水酸基当量等を考慮して適宜に設定することができる。例えば、エポキシ樹脂100質量部に対し、1~20質量部とすることができ、3~20質量部がより好ましく、5~15質量部がさらに好ましい。
[硬化物]
本発明の硬化物は、本発明の接着剤を硬化することにより生じる硬化物である。すなわち、本発明の硬化物は、内視鏡の接着部を構成する部材として用いられる。本発明の接着剤の硬化温度は特に制限されない。本発明の接着剤は低温域においても効率的に硬化反応が進行し、本発明の硬化物を得ることができる。各成分の混合は気泡を除去しながら行うことが好ましく、そのため通常は減圧下で行われる。上記硬化温度は100℃以下が好ましく、80℃以下がより好ましく、60℃以下がさらに好ましく、50℃以下とすることもできる。また、硬化反応を十分に行わせるために、硬化温度は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましい。硬化反応時間は目的に応じて適宜に設定することができる。通常は1.5~200時間、硬化反応させて硬化物を得る。
本発明の硬化物は、本発明の接着剤を硬化することにより生じる硬化物である。すなわち、本発明の硬化物は、内視鏡の接着部を構成する部材として用いられる。本発明の接着剤の硬化温度は特に制限されない。本発明の接着剤は低温域においても効率的に硬化反応が進行し、本発明の硬化物を得ることができる。各成分の混合は気泡を除去しながら行うことが好ましく、そのため通常は減圧下で行われる。上記硬化温度は100℃以下が好ましく、80℃以下がより好ましく、60℃以下がさらに好ましく、50℃以下とすることもできる。また、硬化反応を十分に行わせるために、硬化温度は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましい。硬化反応時間は目的に応じて適宜に設定することができる。通常は1.5~200時間、硬化反応させて硬化物を得る。
[内視鏡]
本発明の内視鏡は、本発明の硬化物により構成部材が固定されている。「本発明の硬化物により構成部材が固定される」とは、内視鏡を構成する少なくとも一部の部材が本発明の硬化物を介して支持部材に固定されていることを意味する。
本発明の内視鏡は、本発明の硬化物により構成部材が固定されている。「本発明の硬化物により構成部材が固定される」とは、内視鏡を構成する少なくとも一部の部材が本発明の硬化物を介して支持部材に固定されていることを意味する。
本発明の内視鏡(電子内視鏡)の一例を説明する。電子内視鏡には内視鏡用可撓管が組み込まれており(以下、内視鏡用可撓管を単に「可撓管」と称することもある)、医療用機器として広く用いられる。図1に示した例において、電子内視鏡2は、体腔内に挿入される挿入部3と、挿入部3の基端部分に連設された本体操作部5と、プロセッサ装置や光源装置に接続されるユニバーサルコード6とを備えている。挿入部3は、本体操作部5に連設される可撓管3aと、そこに連設されるアングル部3bと、その先端に連設され、主に金属(例えば、ステンレス)部材で構成された先端部3cとから構成される。この先端部3cには、体腔内撮影用の撮像装置(図示せず)が内蔵されている。挿入部3の大半の長さを占める可撓管3aは、そのほぼ全長にわたって可撓性を有し、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっている。
図1において、本体操作部5から、先端部3cの先端面には、挿入部3の軸線方向に貫通するチャンネル(チューブ、図示せず)が複数形成されている。
図1において、本体操作部5から、先端部3cの先端面には、挿入部3の軸線方向に貫通するチャンネル(チューブ、図示せず)が複数形成されている。
図1における可撓管3aは、図2に示すように、可撓管基材14の外周面に樹脂層15が被覆された構成となっている。
14aが先端側(先端部3c側)であり、14bが基端側(本体操作部5側)である。
可撓管基材14は、最内側に金属帯片11aを螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管11に、金属線を編組してなる筒状網体12を被覆してなる。その両端には口金13がそれぞれ嵌合されている。この樹脂層15は接着剤硬化物層17を介して可撓管基材14と接着されている。この接着剤硬化物層17は、本発明の接着剤を適用してこれを硬化させることにより形成することができる。接着剤硬化物層(接着部)17は図示の便宜のために均一な厚みのある層として図示したが、必ずしもその形態でなくてもよく、不定形に樹脂層15と可撓管基材14との間に介在されていてもよい。むしろ厚みがほとんどなく、樹脂層15と可撓管基材14とが実質的に接した形で接着されていてもよい。
樹脂層15の外面には、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート層16をコーティングしている。なお、接着剤硬化物層17、樹脂層15及びコート層16は、層構造を明確に図示するため、可撓管基材14の径に比して厚く描いている。
14aが先端側(先端部3c側)であり、14bが基端側(本体操作部5側)である。
可撓管基材14は、最内側に金属帯片11aを螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管11に、金属線を編組してなる筒状網体12を被覆してなる。その両端には口金13がそれぞれ嵌合されている。この樹脂層15は接着剤硬化物層17を介して可撓管基材14と接着されている。この接着剤硬化物層17は、本発明の接着剤を適用してこれを硬化させることにより形成することができる。接着剤硬化物層(接着部)17は図示の便宜のために均一な厚みのある層として図示したが、必ずしもその形態でなくてもよく、不定形に樹脂層15と可撓管基材14との間に介在されていてもよい。むしろ厚みがほとんどなく、樹脂層15と可撓管基材14とが実質的に接した形で接着されていてもよい。
樹脂層15の外面には、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート層16をコーティングしている。なお、接着剤硬化物層17、樹脂層15及びコート層16は、層構造を明確に図示するため、可撓管基材14の径に比して厚く描いている。
図3に示すように、先端部3cの先端面には、照明窓31、観察窓32および鉗子口33が形成されている。また、必要に応じて先端面を洗浄するため、水および空気を送り出すノズル34が形成されている。照明窓31、観察窓32、鉗子口33およびノズル34は、チャンネルにより、本体操作部5と連接している。
図4に示すように、先端部3cは、金属からなる先端部本体35と、電気絶縁性部材からなる先端キャップ36とから構成される。
観察窓32に、光学系装置である観察ユニット43が設置されている。観察ユニット43は、レンズホルダ37内に、レンズL1~L5から構成される対物光学系が、接着剤硬化物41および42により固定されている。この接着剤硬化物41および42は、本発明の接着剤を適用してこれを硬化させることにより形成することができる。この対物光学系において、Aは空気層である。レンズホルダ37の端面にはプリズム38が接着され固定されている。このプリズム38により対物光学系の光軸が直角に曲げられる。このプリズム38は、固体撮像素子40に固定されている。固体撮像素子40は基板39に固定されている。これらの固定にも本発明の接着剤を適用することができる。
<内視鏡の製造方法>
本発明の内視鏡の製造方法は、本発明の接着剤を用いて、内視鏡構成部材を固定することを含む限り特に制限はなく、内視鏡構成部材の固定以外の工程は、通常の製造工程を採用して本発明の内視鏡を製造することができる。
固定される内視鏡構成部材の材質に特に制限はなく、例えば、樹脂部材、金属部材及びガラス部材が挙げられる。内視鏡構成部材は、例えば、本発明の接着剤に含まれる各成分を好ましくは減圧下混合した後、この混合物を適用箇所に注入ないし塗布し、-10~60℃(好ましくは0~60℃、より好ましくは10~50℃)で1.5~200時間加熱することにより、内視鏡を構成する支持部材等に固定することができる。
以下、本発明の内視鏡の製造方法における接着剤の使用形態について具体例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されない。
本発明の内視鏡の製造方法は、本発明の接着剤を用いて、内視鏡構成部材を固定することを含む限り特に制限はなく、内視鏡構成部材の固定以外の工程は、通常の製造工程を採用して本発明の内視鏡を製造することができる。
固定される内視鏡構成部材の材質に特に制限はなく、例えば、樹脂部材、金属部材及びガラス部材が挙げられる。内視鏡構成部材は、例えば、本発明の接着剤に含まれる各成分を好ましくは減圧下混合した後、この混合物を適用箇所に注入ないし塗布し、-10~60℃(好ましくは0~60℃、より好ましくは10~50℃)で1.5~200時間加熱することにより、内視鏡を構成する支持部材等に固定することができる。
以下、本発明の内視鏡の製造方法における接着剤の使用形態について具体例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されない。
本発明の接着剤により固定される内視鏡構成部材のうち、樹脂部材としては、例えば、内視鏡の挿入部内に挿通されるチューブが挙げられる。上記チューブを構成する樹脂材料としては、テフロン(登録商標)などのフッ素樹脂、ポリサルフォン、ポリエステル、ポリオレフィン、シリコーンなどが挙げられる。本発明の接着剤は、例えば、内視鏡の挿入部を構成する金属部材またはガラス部材と上記チューブとの接着(金属部材またはガラス部材の上記チューブへの固定)に用いることができる。
また、上述のように、図2における接着剤硬化物層17を形成するために用いることもできる。また、図2における樹脂層15とコート層16の接着に用いることもできる。
また、上述のように、図2における接着剤硬化物層17を形成するために用いることもできる。また、図2における樹脂層15とコート層16の接着に用いることもできる。
本発明の接着剤は、可撓性外皮チューブ(樹脂層15)の端部(可撓管3aの先端側(アングル部3b側)の端部)の外面仕上げ及び固定に用いることができる。具体的には、可撓管3aの樹脂層15の端部を外側から糸で緊縛してその内側の部材に固定した後、その糸を被覆するように接着剤を塗布し、硬化させる。可撓管3aの先端側端部の最外層を本発明の接着剤で構成することにより、この先端側端部の糸をほつれにくくし、挿入部を体腔内に挿入しやすくするためである。このようにして形成された挿入部は、滅菌後にも、つやのある外観を維持することができる。
また、本発明の接着剤は、先端部3cとアングル部3bとの接着および/または挿入部3と本体操作部5との接着に用いることができる。例えば、先端部3cとアングル部3bとを本発明の接着剤を用いて接着し、次いで先端部3cとアングル部3bとの接着部及びその近傍を糸で巻き締め接着を補強し、その糸を被覆するように接着剤を塗布し、硬化させる。挿入部3と本体操作部5との接着についても同様である。
また、本発明の接着剤は、内視鏡の挿入部内に挿通される各種チューブの、先端部3cおよび/または本体操作部5への固定に使用することもできる。
また、本発明の接着剤は、先端部3cとアングル部3bとの接着および/または挿入部3と本体操作部5との接着に用いることができる。例えば、先端部3cとアングル部3bとを本発明の接着剤を用いて接着し、次いで先端部3cとアングル部3bとの接着部及びその近傍を糸で巻き締め接着を補強し、その糸を被覆するように接着剤を塗布し、硬化させる。挿入部3と本体操作部5との接着についても同様である。
また、本発明の接着剤は、内視鏡の挿入部内に挿通される各種チューブの、先端部3cおよび/または本体操作部5への固定に使用することもできる。
また、本発明の接着剤は、先端部3cにおいて、照明窓31および観察窓32の封止(ガラス部材の固定)に用いることも好ましい。接着剤を厚塗りすることにより、レンズ外周の角部を滑らかにすることができ、また、レンズ横方向からの光の入射を遮ることができる。
また、本発明の接着剤は、先端部3cに内蔵される撮像装置の組立て、部品の接着、固体撮像素子40の封止等の、部材の固定に用いることができる。撮像装置は、レンズL1~L5およびプリズム38等の複数個の光学部品からなる光学系と、この光学系によって結像された光学画像を撮像信号に光電変換するCCD(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子40とを有する。本発明の接着剤は、ガラス等の材料からなるレンズL1~L5およびプリズム38等の光学部品どうしの接着、並びに、レンズL1~L5、プリズム38等と、樹脂または金属からなる基板39との接着等に用いることができ、この接着により、ガラス部材を固定することができ、また金属部材を固定することができる。
また、本発明の接着剤は、固体撮像素子40と基板39の接着固定、封止に用いることができる。この接着により、固体撮像素子、基板等を構成する金属部材を固定することができる。
このように本発明の内視鏡の製造方法は、本発明の接着剤を用いて、内視鏡構成部材を固定する工程を含むものである。
また、本発明の接着剤は、先端部3cに内蔵される撮像装置の組立て、部品の接着、固体撮像素子40の封止等の、部材の固定に用いることができる。撮像装置は、レンズL1~L5およびプリズム38等の複数個の光学部品からなる光学系と、この光学系によって結像された光学画像を撮像信号に光電変換するCCD(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子40とを有する。本発明の接着剤は、ガラス等の材料からなるレンズL1~L5およびプリズム38等の光学部品どうしの接着、並びに、レンズL1~L5、プリズム38等と、樹脂または金属からなる基板39との接着等に用いることができ、この接着により、ガラス部材を固定することができ、また金属部材を固定することができる。
また、本発明の接着剤は、固体撮像素子40と基板39の接着固定、封止に用いることができる。この接着により、固体撮像素子、基板等を構成する金属部材を固定することができる。
このように本発明の内視鏡の製造方法は、本発明の接着剤を用いて、内視鏡構成部材を固定する工程を含むものである。
実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明が下記実施例により限定して解釈されるものではない。また、「室温」は25℃を意味する。また、成分の配合量は、成分そのものの配合量を意味する。すなわち、原料が溶媒を含む場合には、溶媒を除いた量である。
[調製例] 接着剤の調製
下表に示すエポキシ樹脂、ポリアミン化合物及びアルコール化合物を下表に示す配合比で混合し、この混合物を「泡とり練太郎 ARV-310(商品名、シンキー社製)」により、室温下、1.0Paに減圧した状態で、2000rpmで撹拌しながら、5分間脱泡し、接着剤を得た。なお、下記の各試験例では、調製直後の接着剤を用いた。
下表に示すエポキシ樹脂、ポリアミン化合物及びアルコール化合物を下表に示す配合比で混合し、この混合物を「泡とり練太郎 ARV-310(商品名、シンキー社製)」により、室温下、1.0Paに減圧した状態で、2000rpmで撹拌しながら、5分間脱泡し、接着剤を得た。なお、下記の各試験例では、調製直後の接着剤を用いた。
[試験例]
<初期の硬化性試験>
上記の調製例で得られた接着剤10mLを、100mLのポリプロピレン製ディスポーサブルカップ(アズワン社製)に流し込み、30℃で静置した。次いでディスポーサブルカップを傾けて接着剤が流動するか否かを目視で確認した。ディスポーサブルカップを傾けても接着剤が流動しなくなるまでの時間を硬化時間として、下記評価基準に当てはめ初期の硬化性を評価した。
<初期の硬化性試験>
上記の調製例で得られた接着剤10mLを、100mLのポリプロピレン製ディスポーサブルカップ(アズワン社製)に流し込み、30℃で静置した。次いでディスポーサブルカップを傾けて接着剤が流動するか否かを目視で確認した。ディスポーサブルカップを傾けても接着剤が流動しなくなるまでの時間を硬化時間として、下記評価基準に当てはめ初期の硬化性を評価した。
-初期の硬化性評価基準-
S:硬化時間が6時間未満
A:硬化時間が6時間以上8時間未満
B:硬化時間が8時間以上10時間未満
C:硬化時間が10時間以上12時間未満
D:硬化時間が12時間以上
結果を下表に示す。
S:硬化時間が6時間未満
A:硬化時間が6時間以上8時間未満
B:硬化時間が8時間以上10時間未満
C:硬化時間が10時間以上12時間未満
D:硬化時間が12時間以上
結果を下表に示す。
<相溶性(透明性)試験>
上記の調製例で得られた接着剤を、縦50mm×横5mm×厚さ0.4mmのテフロン(登録商標)製の型に流し込み、30℃で12時間静置し、シート状サンプル(硬化物)を得た。
ブラック及びグレーで「TEST」の文字を印字した紙の上に、印字を覆うようにシート状サンプルを被せた。シート状サンプルの上から目視により「TEST」の文字の判別性を調べ、接着剤成分の相溶性を評価した。接着剤の成分同士の相溶性が悪いほど、シート状サンプルは白く濁り、文字の判別性が悪くなる。相溶性の評価基準は下記の通りである。
上記の調製例で得られた接着剤を、縦50mm×横5mm×厚さ0.4mmのテフロン(登録商標)製の型に流し込み、30℃で12時間静置し、シート状サンプル(硬化物)を得た。
ブラック及びグレーで「TEST」の文字を印字した紙の上に、印字を覆うようにシート状サンプルを被せた。シート状サンプルの上から目視により「TEST」の文字の判別性を調べ、接着剤成分の相溶性を評価した。接着剤の成分同士の相溶性が悪いほど、シート状サンプルは白く濁り、文字の判別性が悪くなる。相溶性の評価基準は下記の通りである。
-相溶性評価基準-
A:シート状サンプルが透明で、ブラック印字及びグレー印字のいずれも問題なく判別できる。
B:シート状サンプルにわずかな濁りが認められるが、ブラック印字及びグレー印字のいずれも問題なく判別できる。
C:シート状サンプルに濁りが認められ、グレー印字の判別が困難であるが、ブラック印字は問題なく判別できる。
D:シート状サンプルが白化しており、ブラック印字及びグレー印字のいずれも判別できない。
結果を下表に示す。
A:シート状サンプルが透明で、ブラック印字及びグレー印字のいずれも問題なく判別できる。
B:シート状サンプルにわずかな濁りが認められるが、ブラック印字及びグレー印字のいずれも問題なく判別できる。
C:シート状サンプルに濁りが認められ、グレー印字の判別が困難であるが、ブラック印字は問題なく判別できる。
D:シート状サンプルが白化しており、ブラック印字及びグレー印字のいずれも判別できない。
結果を下表に示す。
<滅菌処理耐久性試験>
上記の調製例で得られた接着剤を、縦50mm×横5mm×厚さ0.4mmのテフロン(登録商標)製の型に流し込み、30℃で170時間静置し、シート状サンプル(硬化物)を得た。
ステラッド(登録商標)NX(ジョンソンアンドジョンソン社製)、アドバンスコースを用いて、このシート状サンプルを室温で過酸化水素プラズマ滅菌処理に付した。滅菌処理前のシート状サンプル(I)と、過酸化水素プラズマ滅菌処理に100回繰り返し付したシート状サンプル(II)を試験片として、オートグラフAGS-Xを用いて、引張速度を20mm/min、つかみ具間距離を20mmとして、引張試験を行った。
シート状サンプル(I)の破断強度に対するシート状サンプル(II)の破断強度の割合(100×[シート状サンプル(II)の破断強度]/[シート状サンプル(I)の破断強度])を破断強度の維持率として、下記評価基準に当てはめ滅菌処理耐久性を評価した。
上記の調製例で得られた接着剤を、縦50mm×横5mm×厚さ0.4mmのテフロン(登録商標)製の型に流し込み、30℃で170時間静置し、シート状サンプル(硬化物)を得た。
ステラッド(登録商標)NX(ジョンソンアンドジョンソン社製)、アドバンスコースを用いて、このシート状サンプルを室温で過酸化水素プラズマ滅菌処理に付した。滅菌処理前のシート状サンプル(I)と、過酸化水素プラズマ滅菌処理に100回繰り返し付したシート状サンプル(II)を試験片として、オートグラフAGS-Xを用いて、引張速度を20mm/min、つかみ具間距離を20mmとして、引張試験を行った。
シート状サンプル(I)の破断強度に対するシート状サンプル(II)の破断強度の割合(100×[シート状サンプル(II)の破断強度]/[シート状サンプル(I)の破断強度])を破断強度の維持率として、下記評価基準に当てはめ滅菌処理耐久性を評価した。
-滅菌処理耐久性評価基準-
A:破断強度の維持率が95%以上
B:破断強度の維持率が90%以上95%未満
C:破断強度の維持率が85%以上90%未満
D:滅菌処理中にシート状サンプルが劣化破損してしまった。
結果を下表に示す。
A:破断強度の維持率が95%以上
B:破断強度の維持率が90%以上95%未満
C:破断強度の維持率が85%以上90%未満
D:滅菌処理中にシート状サンプルが劣化破損してしまった。
結果を下表に示す。
[(A)エポキシ樹脂]
A-1:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER825」、三菱化学社製、エポキシ当量170)
A-2:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER828」、三菱化学社製、エポキシ当量190)
A-3:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER834」、三菱化学社製、エポキシ当量230)
A-4:
ビスフェノールFジグリシジルエーテル(商品名「EPICLON830」、DIC社製、エポキシ当量170)
A-5:
フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシノボラック樹脂)(製品番号406775、シグマアルドリッチ社製、エポキシ当量170)
A-1:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER825」、三菱化学社製、エポキシ当量170)
A-2:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER828」、三菱化学社製、エポキシ当量190)
A-3:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER834」、三菱化学社製、エポキシ当量230)
A-4:
ビスフェノールFジグリシジルエーテル(商品名「EPICLON830」、DIC社製、エポキシ当量170)
A-5:
フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシノボラック樹脂)(製品番号406775、シグマアルドリッチ社製、エポキシ当量170)
[(B)ポリアミン化合物]
B-I-1:
1,6-ヘキサンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量29)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-45)
B-I-2:
1,12-ドデカンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量50)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-49)
B-I-3:
トリメチルヘキサメチレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量40)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-46)
B-I-4:
1,3-シクロヘキサンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量29)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-50)
B-I-5:
1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(三菱ガス化学社製、活性水素当量36)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-47)
B-I-6:
ポリオキシアルキレンジアミン(商品名:D400、三井化学ファイン社製、活性水素当量100)
B-I-7:
ポリオキシアルキレントリアミン(商品名:T403、三井化学ファイン社製、活性水素当量73)
B-I-8:
2-メチルペンタメチレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量29)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-51)
B-I-9:
m-フェニレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量27)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-48)
B-I-10:
4,4’-エチレンジアニリン(東京化成工業社製、活性水素当量53)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-52)
B-I-11:
m-キシリレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量34)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-I-11)
B-I-12:
ポリオキシアルキレンジアミン(商品名:D2000、三井化学ファイン社製、活性水素当量500)
B-6:
ポリアミン化合物の上記具体例B-6
B-7:
ポリアミン化合物の上記具体例B-7
B-24:
ポリアミン化合物の上記具体例B-24
B-39:
ポリアミン化合物の上記具体例B-39
B-I-1:
1,6-ヘキサンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量29)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-45)
B-I-2:
1,12-ドデカンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量50)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-49)
B-I-3:
トリメチルヘキサメチレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量40)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-46)
B-I-4:
1,3-シクロヘキサンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量29)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-50)
B-I-5:
1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(三菱ガス化学社製、活性水素当量36)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-47)
B-I-6:
ポリオキシアルキレンジアミン(商品名:D400、三井化学ファイン社製、活性水素当量100)
B-I-7:
ポリオキシアルキレントリアミン(商品名:T403、三井化学ファイン社製、活性水素当量73)
B-I-8:
2-メチルペンタメチレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量29)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-51)
B-I-9:
m-フェニレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量27)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-48)
B-I-10:
4,4’-エチレンジアニリン(東京化成工業社製、活性水素当量53)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-52)
B-I-11:
m-キシリレンジアミン(東京化成工業社製、活性水素当量34)
(ポリアミン化合物の上記具体例B-I-11)
B-I-12:
ポリオキシアルキレンジアミン(商品名:D2000、三井化学ファイン社製、活性水素当量500)
B-6:
ポリアミン化合物の上記具体例B-6
B-7:
ポリアミン化合物の上記具体例B-7
B-24:
ポリアミン化合物の上記具体例B-24
B-39:
ポリアミン化合物の上記具体例B-39
[(C)アルコール化合物]
(下記付番は、アルコール化合物の上記具体例の付番に対応する。)
C-I-1:
プロピレングリコール(東京化成工業社製)
C-I-2:
1-ブタノール(東京化成工業社製)
C-I-3:
1-ヘキサノール(東京化成工業社製)
C-I-4:
エチレングリコール(東京化成工業製)
C-I-5:
1,2-ヘキサンジオール(東京化成工業社製)
C-I-6:
1,6-ヘキサンジオール(東京化成工業社製)
C-I-7:
ペンタエリスリトール(東京化成工業社製)
C-I-8:
グリセリン(東京化成工業社製)
C-I-9:
2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール(アルドリッチ社製)
C-I-10:
トリメチロールプロパン(東京化成工業社製)
C-I-12:
ベンジルアルコール(東京化成工業社製)
C-I-15:
ネオペンチルグリコール(東京化成工業社製)
C-I-19:
1,2-ドデカンジオール(東京化成工業社製)
C-I-20:
ポリビニルアルコール(商品名:ポバールPVA103、クラレ社製)
C-I-22:
高分子化学、第16巻、第168号、p.1959に記載の方法により合成した。
C-I-23:
ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(数平均分子量5000、アルドリッチ社製)
C-I-25:
ポリビニルアルコール(商品名:ポバールPVA117、クラレ社製)
(下記付番は、アルコール化合物の上記具体例の付番に対応する。)
C-I-1:
プロピレングリコール(東京化成工業社製)
C-I-2:
1-ブタノール(東京化成工業社製)
C-I-3:
1-ヘキサノール(東京化成工業社製)
C-I-4:
エチレングリコール(東京化成工業製)
C-I-5:
1,2-ヘキサンジオール(東京化成工業社製)
C-I-6:
1,6-ヘキサンジオール(東京化成工業社製)
C-I-7:
ペンタエリスリトール(東京化成工業社製)
C-I-8:
グリセリン(東京化成工業社製)
C-I-9:
2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール(アルドリッチ社製)
C-I-10:
トリメチロールプロパン(東京化成工業社製)
C-I-12:
ベンジルアルコール(東京化成工業社製)
C-I-15:
ネオペンチルグリコール(東京化成工業社製)
C-I-19:
1,2-ドデカンジオール(東京化成工業社製)
C-I-20:
ポリビニルアルコール(商品名:ポバールPVA103、クラレ社製)
C-I-22:
高分子化学、第16巻、第168号、p.1959に記載の方法により合成した。
C-I-23:
ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(数平均分子量5000、アルドリッチ社製)
C-I-25:
ポリビニルアルコール(商品名:ポバールPVA117、クラレ社製)
[その他の硬化促進成分]
X-1:
ジシアンジアミド(東京化成工業社製)
X-2:
4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸/ヘキサヒドロ無水フタル酸=70/30(商品名:リカシッドMH-700、新日本理化社製)
X-3:
2-エチル-4-メチルイミダゾール(東京化成工業社製)
X-4:
ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(商品名:カレンズMT、昭和電工社製)
X-5:
トリフェニルホスフィン(東京化成工業社製)
X-6:
N,N,N’,N’-テトラメチル-1,6-ヘキサンジアミン(東京化成工業社製)
X-7:
1-メチル-3-ニトログアニジン(東京化成工業社製)
X-1:
ジシアンジアミド(東京化成工業社製)
X-2:
4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸/ヘキサヒドロ無水フタル酸=70/30(商品名:リカシッドMH-700、新日本理化社製)
X-3:
2-エチル-4-メチルイミダゾール(東京化成工業社製)
X-4:
ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(商品名:カレンズMT、昭和電工社製)
X-5:
トリフェニルホスフィン(東京化成工業社製)
X-6:
N,N,N’,N’-テトラメチル-1,6-ヘキサンジアミン(東京化成工業社製)
X-7:
1-メチル-3-ニトログアニジン(東京化成工業社製)
X-1~X-7の構造を以下にまとめて示す。
上記表に示されるように、エポキシ系接着剤において、硬化成分としてポリアミン化合物を用いた場合であっても、硬化反応の促進成分を用いなかったり、アルコール化合物以外の公知の硬化促進成分を用いた場合には、接着剤は低温硬化反応における硬化性に劣り、得られる硬化物は滅菌処理に対する耐久性にも劣る結果となった(比較例1~15)。
これに対し、硬化成分であるポリアミン化合物に、硬化促進成分としてアルコール化合物を組み合わせて用いた場合には、接着剤は低温硬化反応によっても素早く硬化し、得られる硬化物は滅菌処理に対する耐久性にも優れる結果となった(実施例1~36)。さらに、硬化促進成分としてアルコール化合物を用いた場合、エポキシ樹脂との相溶性も良好であり、得られる硬化物は所望の透明性を有していた(実施例1~36)。
これに対し、硬化成分であるポリアミン化合物に、硬化促進成分としてアルコール化合物を組み合わせて用いた場合には、接着剤は低温硬化反応によっても素早く硬化し、得られる硬化物は滅菌処理に対する耐久性にも優れる結果となった(実施例1~36)。さらに、硬化促進成分としてアルコール化合物を用いた場合、エポキシ樹脂との相溶性も良好であり、得られる硬化物は所望の透明性を有していた(実施例1~36)。
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
本願は、2018年7月10日に日本国で特許出願された特願2018-131088に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
2 電子内視鏡(内視鏡)
3 挿入部
3a 可撓管
3b アングル部
3c 先端部
5 本体操作部
6 ユニバーサルコード
11 螺旋管
11a 金属帯片
12 筒状網体
13 口金
14 可撓管基材
14a 先端側
14b 基端側
15 樹脂層
16 コート層
17 接着剤硬化物層
31 照明窓
32 観察窓
33 鉗子口
34 ノズル
35 先端部本体
36 先端キャップ
37 レンズホルダ
38 プリズム
39 基板
40 固体撮像素子
41 接着剤硬化物
42 接着剤硬化物
43 観察ユニット
3 挿入部
3a 可撓管
3b アングル部
3c 先端部
5 本体操作部
6 ユニバーサルコード
11 螺旋管
11a 金属帯片
12 筒状網体
13 口金
14 可撓管基材
14a 先端側
14b 基端側
15 樹脂層
16 コート層
17 接着剤硬化物層
31 照明窓
32 観察窓
33 鉗子口
34 ノズル
35 先端部本体
36 先端キャップ
37 レンズホルダ
38 プリズム
39 基板
40 固体撮像素子
41 接着剤硬化物
42 接着剤硬化物
43 観察ユニット
Claims (12)
- ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含むエポキシ樹脂と、ポリアミン化合物と、アルコール化合物とを含む、内視鏡用接着剤。
- 前記アルコール化合物の水酸基当量が25~150である、請求項1に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記アルコール化合物の分子量が50~500である、請求項1又は2に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記アルコール化合物がポリマーであり、前記アルコール化合物の数平均分子量が2000~100000である、請求項1又は2に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記アルコール化合物のCLogPの値が-1.5~3.5である、請求項1~4のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記アルコール化合物がポリオール化合物である、請求項1~5のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記ポリアミン化合物の活性水素当量が10~2000である、請求項1~6のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記ポリアミン化合物がポリオキシアルキレン構造を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
- 前記エポキシ樹脂の含有量100質量部に対し、前記ポリアミン化合物の含有量が5~60質量部、前記アルコール化合物の含有量が1~20質量部である、請求項1~8のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤を硬化してなる硬化物。
- 請求項10に記載の硬化物により構成部材が固定された内視鏡。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤を用いて構成部材を固定することを含む、内視鏡の製造方法。
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- 2019-07-01 JP JP2020530117A patent/JP7112493B2/ja active Active
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- 2021-01-08 US US17/144,393 patent/US12054650B2/en active Active
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